纖維素接枝共聚物的可控合成與性能研究.pdf

1、本論文致力于纖維素衍生物的改性及功能化研究。以來(lái)源豐富、具有良好生物相容性和生物降解性的羥丙基纖維素、羥乙基纖維素為基本原料，采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(Atom transfer radical polymerization，ATRP)方法，設(shè)計(jì)并合成了含功能側(cè)鏈的全親水性纖維素接枝共聚物，借助核磁共振氫譜(1H NMR)、傅立葉紅外光譜(FTIR)、凝膠滲透色譜(GPC)等手段表征了其結(jié)構(gòu)；同時(shí)采用流變、紫外可見(jiàn)光譜、動(dòng)態(tài)光散射(DLS

2、)、變溫1H NMR等手段對(duì)其性能進(jìn)行了研究；在此基礎(chǔ)上，探討了其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。 1、羥丙基纖維素接枝乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物 采用ATRP方法合成了羥丙基纖維素(HPC)接枝乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物(HPC—g—PPEGMA)。通過(guò)1H NMR和FTIR確認(rèn)了其結(jié)構(gòu)；利用GPC表征了其分子量及分子量分布，發(fā)現(xiàn)其分子量與原料HPC及大分子引發(fā)劑HPC—Br相比變大，而分子量分布明顯變窄；利用熱重分析(TG)研究

3、了其熱失重行為。在水溶液中，HPC—g—PPEGMA與α—環(huán)糊精(α—CD)相互作用可得到白色水凝膠。利用廣角X射線衍射(WXRD)研究了水凝膠的形成機(jī)理，發(fā)現(xiàn)其凝膠化是由接枝側(cè)鏈中的聚乙二醇(PEG)鏈段與α—CD自組裝形成結(jié)晶微區(qū)誘導(dǎo)交聯(lián)所致；通過(guò)流變學(xué)實(shí)驗(yàn)研究了超分子水凝膠的流變性能，發(fā)現(xiàn)凝膠樣品具有較好的粘彈性能，彈性模量一直高于粘性模量，呈現(xiàn)固態(tài)流變特征，且彈性模量隨HPC—g—PPEGMA接枝率的增大而變小，隨濃度的增大而增

4、大。以牛血清蛋白(BSA)為模型藥物，研究了該類凝膠對(duì)BSA的原位包埋及體外釋放行為。圓二色譜結(jié)果表明BSA被包埋后構(gòu)象能保持穩(wěn)定；體外釋放行為研究表明本凝膠對(duì)BSA具有明顯的緩釋效果，且通過(guò)改變接枝共聚物與α—環(huán)糊精的用量比可調(diào)控BSA的釋放速率。 2、羥乙基纖維素接枝N—異丙基丙烯酰胺共聚物 采用ATRP方法合成了羥乙基纖維素接枝N—異丙基丙烯酰胺共聚物(HEC—g—PNIPAAm)。通過(guò)1H NMR和FTIR確認(rèn)了

5、其結(jié)構(gòu)；利用1H NMR計(jì)算了不同單體/引發(fā)劑投料比條件下所得接枝共聚物的PNIPAAm側(cè)鏈聚合度；利用熱重分析(TG)和差示掃描量熱儀(DSC)研究了其熱失重行為及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。利用濁度法、DLS及變溫1H NMR研究了HEC—g—PNIPAAm在水溶液中由溫度誘導(dǎo)的自組裝行為。結(jié)果表明，隨著HEC—g—PNIPAAm側(cè)鏈PNIPAAm聚合度的增大及HEC—g—PNIPAAm濃度的增大，最低臨界溶解溫度(LCST)變?。辉贚